CLASE 2 - QUE ES UN CPU? - ARQUITECTURA DE UNA COMPUTADORA

Unidad Central de Proceso (Central Processing Unit)

• Es el microprocesador “cerebro” del computador. Todo lo que realiza el computador es supervisado por la CPU.
  
• Está compuesta de 2 unidades: La ALU (Unidad Aritmética y Lógica) y UC (Unidad de Control):
  
• Usando su ALU puede realizar operaciones matemáticas como +, -, *, /, y operaciones lógicas.
  
• La UC controla todas las operaciones. Cómo funciones básicas tiene:
  
• Tomar las instrucciones de memoria
  
• Decodificar o interpretar las instrucciones
  
• Ejecutar las instrucciones, tratar las situaciones de tipo interno (inherentes a la propia CPU) y de tipo externo (inherentes a los periféricos)
  
  

Arquitectura (elementos básicos) de una computadora

Aunque las tecnologías empleadas en las computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron los primeros modelos en los años 40, la mayoría todavía utiliza la arquitectura Eckert-Mauchly, publicada a principios de los años 1940 por John von Neumann pero que fue creada por John Presper Eckert y John William Mauchly.

La arquitectura Eckert-Mauchly describe una computadora con 4 secciones principales: la unidad lógica y aritmética (ALU por sus siglas del inglés: Arithmetic Logic Unit), la unidad de control, la memoria, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes están interconectadas por un conjunto de cables denominados buses.



LA MEMORIA

Es una secuencia de celdas de almacenamiento numeradas, donde cada una es un bit o unidad de información.
La instrucción es la información necesaria para realizar lo que se desea con el computador. Las «celdas» contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones, con el ordenador. El número de celdas varían mucho de computador a computador,
Desde los relés electromecánicos, tubos llenos de mercurio en los que se formaban los pulsos acústicos, matrices de imanes permanentes, transistores individuales a circuitos integrados con millones de celdas en un solo chip.
En general, la memoria puede ser reescrita varios millones de veces (memoria RAM); se parece más a una pizarra que a una lápida (memoria ROM) que sólo puede ser escrita una vez.EL PROCESADOR

El procesador (también llamado Unidad central de procesamiento o CPU) consta de:

• Un típico símbolo esquemático para una ALU: A y B son operandos; R es la salida; F es la entrada de la unidad de control; D es un estado de la salida
  
• La unidad lógica y aritmética o ALU es el dispositivo diseñado y construido para llevar a cabo las operaciones elementales como las operaciones aritméticas (suma, resta), operaciones lógicas (Y, O, NO), y operaciones de comparación o relacionales. En esta unidad es en donde se hace todo el trabajo computacional.
  
• La unidad de control sigue la dirección de las posiciones en memoria que contienen la instrucción que el computador va a realizar en ese momento;
  Recupera la información poniéndola en la ALU. Transfiere luego el resultado a ubicaciones apropiadas en la memoria. Una vez que ocurre lo anterior, la unidad de control va a la siguiente instrucción (normalmente situada en la siguiente posición, a menos que la instrucción sea una instrucción de salto, informando al ordenador de que la próxima instrucción estará ubicada en otra posición de la memoria).
  

DISPOSITIVOS DE E/S

Los dispositivos Entrada / Salida sirven a la computadora para obtener información del mundo exterior y/o comunicar los resultados generados por el computador al exterior. Hay una gama muy extensa de dispositivos E/S como teclados, monitores, unidades de disco flexible o cámaras web.